2025年09月30日玄貓（BlackCat）

Python自動化任務環境設定與檔案管理

本文介紹如何設定 Python 環境以進行自動化任務，包含 Python 安裝、虛擬環境設定、套件管理、IDE 選擇，以及 Python 基礎語法、資料結構和自動化檔案管理的實務操作與最佳實踐。

Python 自動化

Python 環境設定虛擬環境套件管理 IDE 自動化檔案管理

Python 環境設定是自動化任務的基礎，正確的環境組態能確保指令碼順利執行。本文涵蓋 Python 安裝步驟，依作業系統（Windows、macOS、Linux）提供詳細指引，並說明如何使用套件管理器安裝 Python。虛擬環境的建立與套件管理，則能隔離專案依賴關係，避免衝突。本文也介紹了 PyCharm 和 VS Code 等 IDE 的設定方式，提供程式碼自動補全、語法高亮和除錯工具等功能，提升開發效率。最後，文章說明 Python 基礎語法、資料結構以及如何進行自動化檔案管理，包含檔案讀寫、目錄操作和批次處理等技巧，並提供最佳實踐建議，讓讀者能有效運用 Python 進行自動化任務。

設定 Python 環境：自動化任務的基礎

設定 Python 環境是使用 Python 進行自動化任務的第一步。正確的環境組態能夠確保指令碼的高效編寫、測試和執行。本章節將指導您完成 Python 的安裝、虛擬環境的設定、套件的管理以及選擇合適的整合開發環境（IDE）。

安裝 Python

選擇正確的 Python 版本

Python 有多個版本，目前 Python 3 是最新且最廣泛使用的版本。截至目前，Python 3.9 是最新的穩定版本。建議所有新專案都使用 Python 3.x，因為它具有更多功能和持續的支援。

在 Windows 上安裝 Python

下載安裝程式：
- 存取官方 Python 網站：python.org。
- 下載最新版本的 Python 3.x。
執行安裝程式：
- 雙擊下載的安裝程式。
- 在點選「Install Now」之前，務必勾選「Add Python 3.x to PATH」。
驗證安裝：
- 開啟命令提示字元並輸入 python --version。
- 您應該會看到已安裝的 Python 版本號。

在 macOS 上安裝 Python

使用 Homebrew：

開啟終端並安裝 Homebrew（如果尚未安裝）：

/bin/bash -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/HEAD/install.sh)"

使用 Homebrew 安裝 Python：
```
brew install python
```

驗證安裝：
- 在終端輸入 python3 --version。
- 您應該會看到已安裝的 Python 版本號。

在 Linux 上安裝 Python

使用套件管理器：
- 開啟終端並使用您的發行版套件管理器安裝 Python。
- 對於 Ubuntu/Debian：
```
sudo apt update
sudo apt install python3
```
- 對於 Fedora：
```
sudo dnf install python3
```
驗證安裝：
- 在終端輸入 python3 --version。
- 您應該會看到已安裝的 Python 版本號。

設定虛擬環境

為什麼使用虛擬環境？

虛擬環境允許您為 Python 專案建立一個隔離的環境，確保不同專案之間的依賴關係不會互相干擾。

建立虛擬環境

安裝 virtualenv：
```
pip install virtualenv
```
建立虛擬環境：
```
virtualenv myenv
```
啟動和停用虛擬環境：
- 在 Windows 上啟動：
```
myenv\Scripts\activate
```
- 在 macOS/Linux 上啟動：
```
source myenv/bin/activate
```
- 停用：
```
deactivate
```

安裝 Python 套件

使用 pip 安裝套件

pip 是 Python 的套件安裝工具，您可以使用它從 Python Package Index (PyPI) 安裝套件。

安裝套件：
```
pip install requests
```

管理套件依賴關係

建立 requirements.txt 檔案：
```
requests==2.25.1
pandas==1.2.3
```
安裝依賴套件：
```
pip install -r requirements.txt
```

整合開發環境（IDE）

IDE 簡介

IDE 提供了一個全面的環境，用於編寫、測試和除錯程式碼。它包括諸如程式碼自動補全、語法高亮和除錯工具等功能。

設定 PyCharm

下載並安裝：
- 存取 jetbrains.com/pycharm 下載 Community 版本。
- 按照安裝指示進行操作。
組態 Python 直譯器：
- 開啟 PyCharm，前往 File > Settings > Project: <project_name> > Python Interpreter。
- 選擇您已安裝的 Python 直譯器。

設定 VS Code

下載並安裝：
- 存取 code.visualstudio.com 下載安裝程式。
- 按照安裝指示進行操作。
安裝 Python 擴充功能：
- 開啟 VS Code，前往擴充功能檢視 (Ctrl+Shift+X)。
- 搜尋「Python」並安裝由 Microsoft 發布的擴充功能。

執行您的第一個 Python 指令碼

編寫簡單的 Python 指令碼

建立一個名為 hello.py 的檔案，內容如下：

print("Hello, Python Automation!")

從命令列執行指令碼

在 Windows 上：
```
python hello.py
```
在 macOS/Linux 上：
```
python3 hello.py
```

從 IDE 執行指令碼

在 PyCharm 中：右鍵點選指令碼檔案並選擇 Run ‘hello’。
在 VS Code 中：開啟指令碼檔案並按下 F5 以執行。

基本 Python 語法和資料結構

簡介

Python是一種通用且強大的程式語言，廣泛用於自動化任務。瞭解基本的語法和資料結構對於任何希望有效自動化任務的人來說至關重要。本章節將涵蓋Python語法的關鍵元素和最常用的資料結構，為您打下堅實的基礎。

Python 語法基礎

註解

在Python中，註解用 # 符號表示。註解對於解釋程式碼至關重要。

# 這是一個註解

變數和資料型別

Python具有多種內建資料型別，如整數、浮點數和字串。

x = 10  # 整數
y = 3.14  # 浮點數
name = "John"  # 字串

基本資料結構與範例程式碼解說

Python提供了多種基本資料結構，包括列表（List）、元組（Tuple）、集合（Set）和字典（Dictionary）。以下是這些資料結構的基本用法範例：

基本資料結構與範例程式碼解說

# 清單（List）
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
print(fruits[0])  
# 輸出: apple

# 元組（Tuple）
dimensions = (1920, 1080)
print(dimensions[0])  
# 輸出: 1920

# 集合（Set）
unique_numbers = {1, 2, 3, 3, 4}
print(unique_numbers)  
# 輸出: {1, 2, 3, 4}

# 字典（Dictionary）
person = {"name": "Alice", "age": 30}
print(person["name"])  
# 輸出: Alice

#### 程式碼解密：

此範例展示了四種基本資料結構的使用方法及其輸出結果。首先，建立了一個清單 fruits 用於儲存多個水果名稱，並透過索引取得第一個元素 “apple”。接著，建立了一個元組 dimensions 用於儲存螢幕解析度，並同樣透過索引取得第一個元素 “1920”。然後，建立了一個集合 unique_numbers 用於儲存一組數字，並自動去除重複元素，最終輸出 {1, 2, 3, 4}。最後，建立了一個字典 person 用於儲存一個人的姓名和年齡，並透過鍵值取得對應的值 “Alice”。這些範例展示了不同資料結構的基本操作及其特性。

控制流程與範例程式碼解說

x = 10

if x > 5:
    print("x is greater than 5")
else:
    print("x is less than or equal to 5")

for fruit in fruits:
    print(fruit)

count = 0
while count < len(fruits):
    print(fruits[count])
    count += 
1

#### 程式碼解密：

此範例展示了Python中的控制流程。首先，定義了一個變數 x 為10，接著使用 if-else 陳述式判斷 x 是否大於5，並輸出對應結果。然後，使用 for 迴圈遍歷清單 fruits 中的每個元素並輸出。最後，使用 while 迴圈遍歷清單 fruits，透過計數器 count 控制迴圈次數並輸出每個元素。這些範例展示了條件判斷和迴圈控制的基本用法。

Python程式設計基礎與自動化檔案管理

Python基礎語法精要

註解

註解用於解釋程式碼，且不會被Python直譯器執行。在Python中，可以使用#符號新增註解。

# 這是一個註解
print("Hello, World!")  # 這也是一個註解

變數與資料型別

變數用於儲存資料，可以在程式中被參照和操作。Python支援多種資料型別，包括整數、浮點數、字串和布林值。

# 整數
age = 25
# 浮點數
height = 5.9
# 字串
name = "Alice"
# 布林值
is_student = True

運算元

Python支援多種運算元，用於進行算術、比較、邏輯和指定運算。

# 算術運算元
a = 10
b = 3
print(a + b)  # 加法
print(a - b)  # 減法
print(a * b)  # 乘法
print(a / b)  # 除法
print(a % b)  # 取餘數

# 比較運算元
print(a > b)   # 大於
print(a == b)  # 等於
print(a != b)  # 不等於

# 邏輯運算元
print(a > 5 and b < 5)  # 邏輯AND
print(a > 5 or b > 5)   # 邏輯OR
print(not(a > 5))      # 邏輯NOT

控制流程

控制流程陳述式允許根據特定條件控制程式碼的執行。Python支援if、elif和else陳述式，用於條件執行。

x = 10
if x > 0:
    print("x 是正數")
elif x == 0:
    print("x 是零")
else:
    print("x 是負數")

Python資料結構

清單（Lists）

清單是有序的專案集合，可以包含不同資料型別的元素。它們是可變的，意味著可以更改其內容。

# 建立清單
fruits = ["apple", "banana", "cherry"]
# 存取元素
print(fruits[0])  # 輸出：apple
# 修改元素
fruits[1] = "blueberry"
print(fruits)  # 輸出：['apple', 'blueberry', 'cherry']
# 新增元素
fruits.append("orange")
print(fruits)  # 輸出：['apple', 'blueberry', 'cherry', 'orange']
# 移除元素
fruits.remove("cherry")
print(fruits)  # 輸出：['apple', 'blueberry', 'orange']

元組（Tuples）

元組與清單相似，但它們是不可變的，意味著其內容在建立後無法更改。

# 建立元組
coordinates = (10, 20)
# 存取元素
print(coordinates[0])  # 輸出：10
# 元組是不可變的
# coordinates[0] = 15  # 這將引發錯誤

集合（Sets）

集合是無序的唯一元素集合，用於消除重複條目。

# 建立集合
unique_numbers = {1, 2, 3, 3, 4}
# 新增元素
unique_numbers.add(5)
print(unique_numbers)  # 輸出：{1, 2, 3, 4, 5}
# 移除元素
unique_numbers.remove(3)
print(unique_numbers)  # 輸出：{1, 2, 4, 5}

字典（Dictionaries）

字典是鍵值對的集合，用於儲存和檢索具有唯一鍵的資料。

# 建立字典
person = {
    "name": "Alice",
    "age": 25,
    "is_student": True
}
# 存取值
print(person["name"])  # 輸出：Alice
# 修改值
person["age"] = 26
print(person)  
# 新增鍵值對
person["city"] = "New York"
print(person)  
# 移除鍵值對
del person["is_student"]
print(person)

自動化檔案管理

基本檔案操作

開啟和關閉檔案

要使用Python處理檔案，首先需要開啟它。open()函式用於開啟檔案，並傳回一個檔案物件，可以用來讀取或寫入檔案。

# 開啟檔案進行讀取
file = open('example.txt', 'r')
content = file.read()
print(content)
file.close()

# 開啟檔案進行寫入
file = open('example.txt', 'w')
file.write('Hello, World!')
file.close()

#### 使用 `with` 陳述式自動管理檔案關閉

使用 with 陳述式可以自動關閉檔案，避免資源洩漏。

with open('example.txt', 'r') as file:
 content = file.read()
 print(content)
 
with open('example.txt', 'w') as file:
 file.write('Hello, World!')

高階檔案操作

處理目錄

Python 的 os 和 shutil 模組提供了處理目錄的功能。

import os 
import shutil 

# 建立目錄 
os.mkdir('new_directory') 
 
# 列出目錄內容 
print(os.listdir()) 
 
# 刪除目錄 
os.rmdir('new_directory') 
 
# 複製檔案 
shutil.copy('source.txt', 'destination.txt') 
 
#移動或重新命名檔案 
shutil.move('old_name.txt', 'new_name.txt')

自動化檔案管理任務

####批次處理檔案

可以透過迴圈遍歷目錄中的檔案來自動化批次處理。

import os 
 
for filename in os.listdir('.'): 
 if filename.endswith('.txt'): 
 print(f'Processing {filename}') 
 # 在此處新增處理邏輯

最佳實踐

總是使用 with 陳述式開啟檔案，以確保檔案被正確關閉。
使用 os.path.join() 建構跨平台相容的檔案路徑。
處理檔案操作時，使用適當的錯誤處理來提高程式碼的強健性。

在接下來的章節中，我們將探討更進階的自動化技術，包括網路爬蟲、自動化測試等，進一步提升你的自動化技能。

練習與挑戰

編寫一個 Python 指令碼，自動整理指定目錄下的檔案，按副檔名分類別到不同的資料夾中。
使用 Python 的 requests 和 BeautifulSoup 函式庫實作一個簡單的網頁爬蟲，抓取特定網站的資料。

透過這些練習，你將更深入地理解 Python 自動化的強大功能，並能夠將其應用於實際工作中。

設定 Python 環境：自動化任務的基礎

安裝 Python

選擇正確的 Python 版本

在 Windows 上安裝 Python

在 macOS 上安裝 Python

在 Linux 上安裝 Python

設定虛擬環境

為什麼使用虛擬環境？

建立虛擬環境

安裝 Python 套件

使用 pip 安裝套件

管理套件依賴關係

整合開發環境（IDE）

IDE 簡介

熱門的 Python IDE

設定 PyCharm

設定 VS Code

執行您的第一個 Python 指令碼

編寫簡單的 Python 指令碼

從命令列執行指令碼

從 IDE 執行指令碼

基本 Python 語法和資料結構

簡介

Python 語法基礎

註解

變數和資料型別

基本資料結構與範例程式碼解說

基本資料結構與範例程式碼解說

#### 程式碼解密：

控制流程與範例程式碼解說

#### 程式碼解密：

Python程式設計基礎與自動化檔案管理

Python基礎語法精要

註解

變數與資料型別

運算元

控制流程

Python資料結構

清單（Lists）

元組（Tuples）

集合（Sets）

字典（Dictionaries）

自動化檔案管理

基本檔案操作

開啟和關閉檔案

#### 使用 with 陳述式自動管理檔案關閉

高階檔案操作

處理目錄

自動化檔案管理任務

最佳實踐

練習與挑戰

#### 使用 `with` 陳述式自動管理檔案關閉